DE1010551B - Einrichtung zur Kraftuebertragung zwischen dem Wagenkasten von Schienenfahrzeugen und dem mit einer Wiege versehenen Drehgestell - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Kraftübertragung zwischen dem Wagenkasten von Schienenfahrzeugen und dem mit einer Wiege versehenen Drehgestell Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kraftübertragung zwischen dem Wagenkasten von Schienenfahrzeugen und dem mit einer Wiege versehenen Drehgestell.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch entsprechenden Kraftfluß in der Wiege einen weitestgehenden Leichtbau der Wiege zu ermöglichen.
• Die Erfindung besteht in der Vereinigung folgender Merkmale: a) Lotrechte Kräfte zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen werden zur Vermeidung einer Umlenkung in der Wiege in diese an der Stelle eingeleitet, die mindestens ungefähr lotrecht über oder unter der Stelle liegt, an der sie aus der Wiege herausgeleitet werden.
• b) In Fahrzeuglängsrichtung gerichtete Kräfte werden unter Umgehung der Wiege unmittelbar zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen übertragen.
• c) In Fahrzeugquerrichtung gerichtete Kräfte, die auftreten, solange das zulässige Wiegenquerspiel nicht erschöpft ist, werden durch die Wiege hindurchgeleitet, während zusätzliche Kräfte in Fahrzeugquerrichtung, die auftreten, wenn das zulässige Wiegenquerspiel erschöpft ist, unter Umgehung der Wiege unmittelbar zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen übertragen werden.
• Die Einzelmerkmale der Vereinigung gemäß der Erfindung sowie die Vereinigung von zweien der insgesamt drei Merkmale sind bekannt. Bei der Anwendung von nur einem oder von zwei der genannten Merkmale wird zwar die Wiege durch die Kräfte, die durch sie hindurchgeleitet werden, auch bereits weniger stark beansprucht als bisher und kann demgemäß entsprechend leicht ausgeführt werden. Wenn aber alle drei Merkmale der Vereinigung gemäß der Erfindung angewendet sind, entsteht eine Wiege von einer bisher nicht vorstellbaren leichten Bauweise, weil dann die günstigsten Verhältnisse für die Übertragung aller Kräfte vorliegen.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Wiegenquerspiel durch an sich bekannte, vorzugsweise elastische, am Drehgestellrahmen befestigte Anschläge begrenzt, an denen der am Wagenkasten sitzende, das Drehgestell und die Wiege führende Drehzapfen zur Anlage kommt. Ist das Spiel der Wiege in Fahrzeugquerrichtung erschöpft, dann werden die Querkräfte unmittelbar vom Wagenkasten über den Drehzapfen und die Anschläge auf das Drehgestell übertragen und demgemäß nicht durch die Wiege hindurchgeleitet.
• Wird die Wiege als zweiteilige Wiege ausgeführt, deren Oberteil an seinen beiden Enden über lotrecht zusammendrückbare Wiegenfedern auf dem Wiegenunterteil abgestützt ist, dann ist es mit Rücksicht auf die Forderung nach guten Laufeigenschaften bei leichter Bauweise zweckmäßig, wie an sich bekannt, den Drehzapfen durch das oberhalb des Drehgestellrahmens angeordnete Wiegenoberteil ohne Spiel drehbar hindurchzuführen und mit seinem unteren, etwa in der Radsatzwellenhöhe am Drehgestellrahmen angelenkten Ende das unterhalb des Drehgestellrahmens angeordnete Wiegenunterteil zu führen. Auf diese Weise werden die Wiegenfedern ohne zusätzliche Lenker zwischen Wiegenoberteil und Wiegenunterteil von Horizontalkräften freigehalten.
• Um die durch die Erfindung gegebene Möglichkeit einer leichten Bauweise der Wiege auszunutzen, bestehen gE:näß einem weiteren Erfindungsvorschlag Wiegenoberteil und Wiegenunterteil in einfacher Weise aus zwei Federtrögen, die die Wiegenfedern aufnehmen und durch je einen waagerechten Lenker miteinander verbunden sind. Jeder Lenker besteht aus zwei vorzugsweise rohrförmigen Einzelträgern, die gegeneinander versteift sind und an dem einen Federtrog getrennt voneinander und am anderen Federtrog zusammengefaßt angeschlossen sind. Sind die Lenker dabei über ballige Lagerbuchsen lotrecht schwingend an den Federtrögen angeschlossen, so ist mit einfachen Mitteln eine statisch bestimmte Wiegenlagerung gegeben.
• Schließlich wird noch vorgeschlagen, daß auf jeder Fahrzeuglängsseite die Außenseite der Federtröge zumindest etwa in der lotrechten Ebene der Wagenkastenbegrenzungswand liegt, so daß der Wagenkasten auf breitestmöglicher Basis abgestützt ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt F ig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung von oben gesehen bei abgenommenem Wagenkasten, Fig.2 die Anordnung gemäß Fig. 1, in Richtung der Fahrzeuglängsrichtung gesehen, als Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 und 4 Einzelheiten der Erfindung in größerem Maßstab und im Schnitt.
• Auf dem Rahmen 1 des Drehgestells eines Schienenfahrzeugs ist der Wagenkasten 2 unter Zwischenschaltung einer Wiege 3 abgestützt. Die Wiege 3 besteht aus einem oberhalb des Drehgestellrahmens 1 angeordneten Wiegenoberteil 4 und aus einem unterhalb des Drehgestellrahmens 1 angeordneten Wiegenunterteil 5. Das Wiegenoberteil 4 ist an seinen Enden über lotrecht zusammendrückbare Schraubenfedern 6, 7 auf dem Wiegenunterteil 5 abgestützt. Das Wiegenunterteil ist in Fig. 1 mit Rücksicht auf die Klarheit der Darstellung nicht gezeichnet. Wiegenoberteil und Wiegenunterteil bestehen aus jeweils zwei Federtrögen 8, 9 bzw. 10, 11, die durch einen waagerechten Lenker 12 bzw. 13 miteinander verbunden sind. Der Anschluß der Lenker an den Federtrögen ist in Fig. 3 dargestellt. Die Lenker sind an ihren Enden mit Balligen Buchsen 14 versehen, durch die Lagerbolzen 15 hindurchgeführt sind. Die Lagerbolzen sind in Konsolen 16 der Federtröge gehalten. Die Lagerbolzen 15 erstrecken sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung, so daß die Lenker lotrecht schwingen können. jeder Lenker besteht aus zwei in Fahrzeugquerrichtung sich erstreckenden Rohren 17, 18 bzw. 19, 20, die durch Rohre 21, 22 gegeneinander versteift sind. Die beiden Rohre 17, 18 des Lenkers 12 des Wiegenoberteils 4, die an einem Ende zusammenlaufen, sind an dein Federtrog 8 mit diesem Ende in einem einzigen Lager 23 angeschlossen. An dem anderen Federtrog 9 sind die beiden Rohre 17, 18 getrennt voneinander in zwei Lagern 24, 25 angeschlossen. Die beiden Rohre 19. 20 des Lenkers 13 des Wiegenunterteils 5 sind an dem unterhalb des Federtrogs 8 liegenden Federtrog 10 getrennt voneinander in zwei Lagern 26, 27 angeschlossen und an dem unterhalb des Federtrogs 9 liegenden Federtrog 11 zusammengefaßt in einem Lager 28. Jedes der Lager 23 bis 28 ist wie in Fig. 3 dargestellt ausgebildet. Mit der Ausbildung dieser Lager und dem gelenkigen Anschluß der Lenker 12, 13 an den Federtrögen ist in einfacher Weise eine statisch bestimmte Abstützung der Wiege gegeben.
• Der Aufhühgung der Wiege im Drehgestellrahmen dienen räumlich schwingende, schräg hängende Pendel. Auf den Pendeln 29, 30 ist der Federtrog 10 und auf zwei weiteren Pendeln 31, 32 der Federtrog 11 abgestützt. Die vier Pendel haben gleichen Aufbau. Auf jeder Pendelstange 33 sitzt unten, mittels Muttern 34 nachstellbar, ein Tragstück 35, auf dem der jeweilige Federtrog mit einem Sattelstück 36 ruht. Im oberen Teil hängen die Pendel mit einer Abstützplatte 37 in einem Sattelstück 38 des Drehgestellrahmens 1. Durch nicht gezeichnete, ballige Zwischenringe wird eine räumlich biegungsfreie Einstellbarkeit der Pendel gewährleistet.
• Die Abstützung des Wagenkastens 2 auf dem Oberteil 4 der Wiege 3 erfolgt über Rollen, die zu zwei Rollensätzen 39, 40 zusammengefaßt sind und deren Drehachsen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung liegen. Der Rollensatz 39 ist auf dem Federtrog 8 und der Rollensatz 40 ist auf dem Federtrog 9 gelagert. Um für den Wagenkasten eine breite Abstützbasis zu haben, liegen die Außenkanten der Federtröge, der Rollensätze und des Wagenkastens auf jeder FahrzeuglängsEeite in einer gemeinsamen lotrechten Ebene.
• Die Führung des Oberteils 4 der Wiege 3 erfolgt durch den fest am Wagenkasten sitzenden Drehzapfen 60, der keine lotrechten Kräfte überträgt. Über strahlenförmig vom Drehzapfen 60 ausgehende Versteifungsrippen 41 sind in seinem oberen Bereich zwei in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegende Hülsenringstücke 42, 43 mit dem Drehzapfen verbunden. Auf den Hülsenringstücken sind Schleißplatten 44, 45 befestigt, an denen spiellos Druckstücke 46, 47 anliegen. Diese sind an den vom Drehzapfen 60 abgewandten Enden geschlitzt (Fig. 2, 4) und greifen über ein waagerechtes Versteifungsblech 48, das mit den einander zugekehrten Seiten der Rohre 17, 18 des Lenkers 12 des Wiegenoberteils 4 starr verbunden ist. Der Drehzapfen 60 kann somit zusammen mit den Hülsenringstücken 42, 43 gegenüber dem Wiegenoberteil 4 Drehbewegungen ausführen. Führt der Wagenkasten 2 mit dem an ihm sitzenden Drehzapfen 60 und den Hülsenringstücken 42, 43 lotrechte Abwärtsbewegungen aus, so wird das Wiegenoberteil 4 über die Rollensätze 39, 40 nach unten bewegt, und die Wiegenfedern 6, 7 werden zusammengedrückt.
• Die Anlenkung des Drehgestells am Drehzapfen 60 erfolgt in bekannter Weise etwa in Höhe der Achswellenmitten der Radsätze. Der bis in Höhe der Radsätze verlängerte Drehzapfen 60 ist mit einer elastischen Buchse 49 und einer über diese geschobenen Balligen Buchse 50 spiellos in einem lotrechten Führungsrohr 51 geführt. Das Führungsrohr 51 ist in einem Querhaupt 52 gehalten, das an seinen Enden von waagerechten Lenkern 53, 54 erfaßt wird, die sich in Fahrzeuglängsrichtung zueinander entgegengesetzt erstrecken und mit ihren jeweiligen, vom Querhaupt abgewandten Enden am Drehgestellrahmen 1 angelenkt sind.
• Das Führungsrohr 51 muß so lang sein, daß auch bei der höchstzulässigen lotrechten Tauchbewegung des Drehzapfens 60 dessen Führung gewährleistet ist. Es ist bis in den Bereich des Unterteils 5 der Wiege 3 verlängert und führt zugleich das Wiegenunterteil. Wiegenoberteil 4 und Wiegenunterteil 5 können auf diese Weise in waagerechter Ebene nur gleiche Bewegungen ausführen, so daß die Wiegenfedern 6, 7 von waagerechten Kräften entlastet sind und nicht in sich verwunden werden.
• Das Wiegenquerspiel wird begrenzt durch Anschläge 55, 56. Diese sind im Bereich des unteren Endes der Hülsenringstücke 42, 43 seitlich vom Drehzapfen 60 im Drehgestellrahmen 1 gehalten. Sie bestehen aus Gummikörpern, die mit Schleißblechen bewehrt sind.
• Bei der beschriebenen Anordnung werden lotrechte Kräfte P vom Wagenkasten 2 über die Rollensätze 39, 40; die Federtröge 8, 9, die Wiegenfedern 6, 7, die Federtröge 10, 11 und die Pendel 29 bis 32 in den Drehgestellrahmen 1 eingeleitet. Die lotrechten Kräfte werden ohne Umlenkung durch die Wiege hindurchgeführt. Die durch die Federtröge 8 bis 11 und die Lenker 12, 13 gebildete Wiege 3 hat hierbei also ausschließlich Druckkräfte zu übernehmen, die an lotrecht übereinanderliegenden Stellen angreifen und daher keine Biegebeanspruchung hervorrufen.
• Kräfte P1 in Fahrzeugquerrichtung, die auftreten, solange das Wiegenquerspiel s zwischen den Hülsenringstücken 42, 43 und den fest am Drehgestellrahmen 1 sitzenden Anschlägen 55, 56 nicht erschöpft ist; werden vom Wagenkasten 2 über den Drehzapfen 60, das Führungsrohr 51, das Wiegenunterteil 5 und die Wiegenpendel 29 bis 32 auf den Drehgestellrahmen 1 übertragen. Da die Kräfte P1, die auftreten, solange das Wiegenquerspiel s nicht erschöpft ist, verhältnismäßig klein sind, wird das Wiegenunterteil s hierbei nur in geringem Maße beansprucht. Das Wiegenoberteil 4 ist von Kräften P1 in Fahrzeugquerrichtung vollständig freigehalten. Ist das Wiegenquerspiel s erschöpft und steigen die Kräfte P1 erheblich an bzw. treten infolge der Blasse des Drehgestells und der Spurkranzreibung zusätzliche Kräfte P1 in Fahrzeugquerrichtung auf, dann werden die zusätzlichen Kräfte unmittelbar vom Wagenkasten 2 über den Drehzapfen 60, die Hülsenringstücke 42, 43 und über einen der Anschläge 55, 56 in den Drehgestellrahmen1 eingeleitet.
• Kräfte P2 in Fahrzeuglängsrichtung werden zwischen Wagenkasten und Drehgestell über den Drehzapfen 60, das Querhaupt 52 und die Lenker 53, 54, also ebenfalls unter Umgehung der Wiege 3, übertragen.
• Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale. Die Ansprüche 2 bis 7 gelten lediglich in Verbindung mit Anspruch 1 bzw. den Ansprüchen, auf die sie zurückbezogen sind.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Kraftübertragung zwischen dein Wagenkasten von Schienenfahrzeugen und dein mit einer Wiege versehenen Drehgestell, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale mit dem Ziel, eine möglichst leichte Bauweise der Wiege zu ermöglichen: a) Lotrechte Kräfte (P) zwischen Wagenkasten (2) und Drehgestellrahmen (1) werden zur Vermeidung einer Umlenkung in der Wiege (3) in diese an der Stelle eingeleitet, die mindestens ungefähr lotrecht über oder unter der Stelle liegt, an der sie aus der Wiege teerausgeleitet werden; b) in Fahrzeuglängsrichtung gerichtete Kräfte (P,) werden unter Umgehung der Wiege (3) unmittelbar zwischen Wagenkasten (2) und Drehgestellrahmen (1) übertragen; c) in Fahrzeugquerrichtung gerichtete Kräfte (P1), die auftreten, solange das zulässige Wiegenquerspiel (s) nicht erschöpft ist, werden durch die Wiege (3) hindurchgeleitet, während zusätzliche Kräfte in Fahrzeugquerrichtung, die auftreten, wenn das zulässige Wiegenquerspiel erschöpft ist, unter Umgehung der Wiege unmittelbar zwischen Wagenkasten (2) und Drehgestellrahmen (1) übertragen werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wiegenquerspiel (s) durch vorzugsweise elastische, am Drehgestellrahmen (1) befestigte Anschläge (55, 56) begrenzt wird, an denen der am Wagenkasten (2) sitzende, das Drehgestell und die Wiege (3) führende Drehzapfen (60) zur Anlage kommt.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einer zweiteiligen Wiege, deren Wiegenoberteil an seinen beiden Enden über lotrecht zusammendrückbare Wiegenfedern auf dem Wiegenunterteil abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen (60) durch das oberhalb des Drehgestellrahmens (1) angeordnete Wiegenoberteil (4) ohne Spiel drehbar hindurchgeführt ist und mit seinem unteren, etwa in Höhe der Radsatzwellen am Drehgestellrahmen angelenkten Ende das unterhalb des Drehgestellrahmens angeordnete Wiegenunterteil (5) führt.
4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Wiegenoberteil (4) und Wiegenunterteil (5) je aus zwei der Aufnahme der Wiegenfedern (6, 7) dienenden Federtrögen (8, 9; 10, 11) bestehen, die durch je einen waagerechten Lenker (12; 13) miteinander verbunden sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lenker (12; 13) aus zwei vorzugsweise rohrförmigen Einzelträgern (17, 18; 19, 20) besteht, die gegeneinander versteift sind und an dem einen Federtrog (8; 11) getrennt voneinander, an dem anderen Federtrog (9; 10) zusammengefaßt angeschlossen sind.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (12, 13) über ballige Lagerbuchsen (14) lotrecht schwingend an den Federtrögen (8 bis 11) angeschlossen sind.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände der Federtröge (8 bis 11) der Wiege (3) auf jeder Fahrzeuglängsseite zumindest etwa in der gleichen lotrechten Ebene wie die Seitenwände des Wagenkastens (2) liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 806 969, 839 810, 919 231; deutsche Patentanmeldungen M 1783 II / 20d, M 16542II/20d; schweizerische Patentschrift Nr. 232 259; britische Patentschrift Nr. 693 984; USA.-Patentschriften Nr. 2 056 219, 2 208 425.